Chapitre 9 – Caractéristiques d'un son | 2nde Bac Pro (famille bâtiment) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 15 août 2026, 17:05
Deux marteaux-piqueurs identiques (100 dB chacun) fonctionnent en même temps, côte à côte. À ton avis, le bruit total est-il deux fois plus fort, c'est-à-dire 200 dB ?
Non ! Les décibels ne s'additionnent pas comme des nombres ordinaires. Doubler une source identique n'ajoute que +3 dB : deux marteaux-piqueurs à 100 dB donnent 103 dB, et non 200 dB. L'échelle des décibels est « tassée » : un petit écart en dB correspond déjà à un gros écart de bruit. On le vérifiera à la question 4.
Karim est coordinateur SPS (sécurité et protection de la santé) sur un chantier de gros œuvre. Avant le démarrage des travaux, il fait le tour des machines avec un sonomètre pour mesurer le bruit de chacune. Son objectif : décider où le port du casque anti-bruit doit être obligatoire et informer les ouvriers.
Plus une machine est bruyante, plus elle est placée vers la droite (rouge). Seule la bétonnière (82 dB) reste dans la zone verte, sous le seuil de 85 dB.
Relève dans le Document 1 le niveau sonore (en dB) de chacune des quatre machines, puis range-les de la plus silencieuse à la plus bruyante.
Du plus faible au plus fort niveau :
Bétonnière (82 dB) < Camion-toupie (88 dB) < Scie à matériaux (95 dB) < Marteau-piqueur (100 dB).
Le seuil de port obligatoire des protections auditives est de 85 dB. Pour chaque machine, indique si son niveau est supérieur ou inférieur à ce seuil (tu peux remplir un petit tableau).
• Bétonnière : 82 dB < 85 dB → en dessous du seuil.
• Camion-toupie : 88 dB > 85 dB → au-dessus du seuil.
• Scie à matériaux : 95 dB > 85 dB → au-dessus du seuil.
• Marteau-piqueur : 100 dB > 85 dB → au-dessus du seuil.
Pour l'utilisation de quelles machines Karim doit-il imposer le port du casque anti-bruit ? Justifie ta réponse.
Le casque est obligatoire dès que le niveau atteint 85 dB. Sont concernés le marteau-piqueur (100 dB), la scie à matériaux (95 dB) et le camion-toupie (88 dB), tous au-dessus de 85 dB.
Pour la bétonnière (82 dB), le port n'est pas rendu obligatoire par ce seuil (mais rien n'interdit de se protéger si on reste longtemps à côté).
Sur une dalle, deux marteaux-piqueurs identiques (100 dB chacun) fonctionnent en même temps. En utilisant la règle « deux sources identiques ajoutent +3 dB », calcule le niveau sonore obtenu. Le bruit a-t-il doublé (200 dB) ?
Deux sources identiques → on ajoute +3 dB : \(100 + 3 = \mathbf{103\ dB}\).
Le niveau ne double pas : on n'obtient pas 200 dB. Doubler le nombre de sources identiques n'ajoute que 3 dB, car le décibel n'est pas une échelle proportionnelle.
Le marteau-piqueur émet un son de fréquence dominante f = 250 Hz. La célérité du son dans l'air est c = 340 m/s. Calcule la longueur d'onde λ de ce son avec la relation \(\lambda = \dfrac{c}{f}\).
\(\lambda = \dfrac{c}{f} = \dfrac{340}{250} = \mathbf{1{,}36\ m}\).
La longueur d'onde du son émis par le marteau-piqueur vaut 1,36 m (environ 1,4 m).
Un ouvrier affirme : « la bétonnière fait seulement 82 dB, on est tranquilles, jamais besoin de casque à côté ». On installe alors une deuxième bétonnière identique juste à côté. Vérifie par le calcul si cette affirmation reste vraie.
Deux bétonnières identiques → +3 dB : \(82 + 3 = \mathbf{85\ dB}\).
On atteint exactement le seuil de 85 dB : la protection auditive devient nécessaire. L'affirmation n'est donc plus valable dès qu'on double la source. Il faut raisonner sur le cumul des machines en marche, et pas seulement les regarder une par une.
Contrôle ton résultat de la question 5. À partir de λ = 1,36 m et de c = 340 m/s, recalcule la fréquence avec \(f = \dfrac{c}{\lambda}\) et vérifie que tu retrouves bien 250 Hz.
\(f = \dfrac{c}{\lambda} = \dfrac{340}{1{,}36} = \mathbf{250\ Hz}\).
On retrouve la fréquence de départ : le calcul de la question 5 est cohérent. C'est une bonne façon de vérifier un résultat : refaire le calcul « à l'envers ».
Rédige la courte note de sécurité que Karim affiche à l'entrée de la zone de travaux : rappelle le seuil de 85 dB, cite les machines qui imposent le casque, et signale le cas des deux marteaux-piqueurs (103 dB).
« Zone de chantier — protection auditive. Le port du casque anti-bruit est obligatoire dès 85 dB. Sont concernés : le marteau-piqueur (100 dB), la scie à matériaux (95 dB) et le camion-toupie (88 dB). La bétonnière (82 dB) reste sous le seuil. Attention : deux marteaux-piqueurs en marche ensemble atteignent 103 dB — casque indispensable et limitez le temps d'exposition. »
Le sonomètre est placé à 1 m de chaque machine. Un ouvrier pense qu'à 10 m du marteau-piqueur, le niveau mesuré serait plus élevé. A-t-il raison ? Et pourquoi mesure-t-on toujours près de la machine ?
Non : plus on s'éloigne de la source, plus le niveau sonore mesuré diminue (le son se répartit dans l'espace). À 10 m, le sonomètre indiquerait moins de 100 dB.
On mesure près de la machine (à 1 m) parce que c'est là que se tient l'ouvrier qui l'utilise : c'est son exposition réelle, la plus forte, qui doit être protégée.
📚 Cette activité s'appuie sur les §3, §5 et §7 de la leçon Ch09.